ما هي حاسبة حجم القاطع الكهربائي؟
تقدّر هذه الأداة الحد الأدنى لقيمة الأمبير اللازمة لقاطع الدائرة كي يغذّي حملًا كهربائيًا بأمان. وهي تستند إلى الممارسات الكهربائية الأمريكية (الكود الوطني الكهربائي NEC)، حيث يجب أن يُغذّى الحمل المستمر — أي الحمل المتوقع أن يعمل لثلاث ساعات أو أكثر — بقاطع تبلغ سعته 125٪ على الأقل من تيار الحمل (ما يُعرف بـ"قاعدة 80٪"). تنبّه إلى أنّ هذه قواعد أمريكية قد تختلف عن المعايير المعتمدة في بلدك، لذا احرص دائمًا على التأكد من الحجم المناسب مع كهربائي مرخّص ووفق الكود المحلي المعمول به لديك.
طريقة الاستخدام
أدخل قدرة الحمل بالواط، وجهد التغذية (وهو عادةً 120 فولت أو 240 فولت في الولايات المتحدة)، ثم اختر ما إذا كان الحمل مستمرًا أم غير مستمر. تعرض لك الحاسبة قيمة تيار الحمل وقيمة الأمبير الموصى بها للقاطع. قرّب النتيجة إلى أقرب حجم قاطع قياسي أعلى (15، 20، 30، 40، 50 أمبير، وهكذا).
شرح المعادلة
يُحسب التيار من علاقة القدرة في قانون أوم: I = P ÷ V. وفي حالة الحمل المستمر يُضرب هذا التيار في 1.25 لإتاحة هامش أمان وتجنّب الفصل العشوائي للقاطع: القاطع = (P ÷ V) × 1.25. أمّا الحمل غير المستمر فيُستخدم معه العامل 1.00.
مثال محلول
سخّان بقدرة 1,500 واط يعمل كحمل مستمر على دائرة 120 فولت يسحب تيارًا قدره 1500 ÷ 120 = 12.5 أمبير. وبتطبيق عامل الأمان: 12.5 × 1.25 = 15.625 أمبير. عندها تختار الحجم القياسي الأعلى التالي، أي قاطع 20 أمبير (لأنّ الحمل يتجاوز حدّ 80٪ لقاطع 15 أمبير، وهو 12 أمبير).
أحجام قاطع الدائرة القياسية وحدود التحميل المستمر الخاصة بها
في الولايات المتحدة، يتطلب المعيار الكهربائي الوطني (NEC) أن يتم تحجيم قاطع الدائرة (والموصلات التي يحميها) بحيث لا يتجاوز الحمل المستمر — الذي يتوقع أن يعمل لمدة ثلاث ساعات أو أكثر — 80% من تقييم قاطع الدائرة. هذا هو المكافئ العملي لمضروب التحجيم 1.25: القسمة على 0.80 والضرب في 1.25 يعطيان نفس النتيجة. الجدول أدناه يسرد تقييمات قاطع دائرة قياسية شائعة من NEC 240.6(A) والحمل المستمر الأقصى الذي يمكن لكل منها أن تحمله قانونياً.
| تقييم قاطع الدائرة (A) | حد التحميل المستمر عند 80% (A) | أقصى حمل مستمر (W) @ 120 V | أقصى حمل مستمر (W) @ 240 V |
|---|---|---|---|
| 15 | 12 | 1,440 | 2,880 |
| 20 | 16 | 1,920 | 3,840 |
| 25 | 20 | 2,400 | 4,800 |
| 30 | 24 | 2,880 | 5,760 |
| 40 | 32 | 3,840 | 7,680 |
| 50 | 40 | 4,800 | 9,600 |
| 60 | 48 | 5,760 | 11,520 |
| 70 | 56 | 6,720 | 13,440 |
| 80 | 64 | 7,680 | 15,360 |
| 90 | 72 | 8,640 | 17,280 |
| 100 | 80 | 9,600 | 19,200 |
للحمل غير المستمر (الذي يعمل أقل من ثلاث ساعات)، يمكن تحميل قاطع الدائرة حتى تقييمه الكامل، بحيث تكون الحدود في العمودين الأول والثاني متساوية. تحقق دائماً من الكود المحلي وشركة كهربائي مرخص — هذه معلومات مرجعية عامة، وليست نصيحة تصميم احترافية.
كيفية حساب حجم قاطع الدائرة يدويًا
يأتي حجم قاطع الدائرة مباشرة من قوة الحمل والجهد الكهربائي وما إذا كان الحمل مستمراً. العلاقة التحكمية هي:
$$\text{قاطع الدائرة} = \frac{\text{قوة الحمل (W)}}{\text{الجهد (V)}} \times \text{معامل الحمل}$$- اقسم الواط على الفولت لإيجاد تيار الحمل. لسخان 1,500 W على دائرة 120 V:
\(I = \dfrac{1500}{120} = 12.5\text{ A}\). يمكنك التأكد من هذا التحويل باستخدام فحص 12.5 A الواط إلى أمبير. - طبق معامل الحمل. سخان المساحة يعمل أكثر من ثلاث ساعات، لذا فهو حمل مستمر ويحصل على مضروب 1.25:
\(12.5 \times 1.25 = 15.625\text{ A}\). بالنسبة للحمل غير المستمر، ستضرب في 1.00 وتحافظ على 12.5 A. - قرب لأعلى إلى حجم قاطع الدائرة القياسي التالي. التيار المطلوب البالغ 15.625 A يتجاوز قاطع دائرة 15 A، لذا يجب عليك الانتقال إلى التقييم القياسي التالي: قاطع دائرة 20 A. لا تقرب للأسفل أبداً — يجب أن يكون قاطع الدائرة بحجم لا يقل عن القيمة المحسوبة.
مثال ثانٍ (240 V، مستمر): سخان ماء 4,000 W على 240 V يعطي \(I = \dfrac{4000}{240} = 16.67\text{ A}\)؛ بتطبيق 1.25 ينتج \(16.67 \times 1.25 = 20.8\text{ A}\)، والذي يقرب لأعلى إلى قاطع دائرة 25 A. يجب أيضاً أن تكون الموصلات مصنفة بما لا يقل عن حجم قاطع الدائرة. هذا إرشاد عام فقط؛ تأكد دائماً من التحجيم النهائي مع كهربائي مؤهل والكود الحالي.
الأسئلة الشائعة
لماذا نضرب في 1.25؟ ينبغي ألّا يحمل القاطع أكثر من 80٪ من سعته بشكل مستمر؛ وبما أنّ 1 ÷ 0.8 = 1.25، فإنّ تحديد الحجم عند 125٪ من الحمل يحقّق هذه القاعدة.
هل أقرّب القيمة لأعلى؟ نعم — اختر دائمًا حجم القاطع القياسي التالي المساوي للقيمة المحسوبة أو الأعلى منها، ولا تختر أبدًا قيمة أقل.
هل تحدّد هذه الأداة مقاس السلك؟ لا. تحديد مقاس السلك/الموصل خطوة منفصلة يجب أن تلبّي أيضًا متطلبات قدرة التحمّل التياري والكود؛ أمّا هذه الأداة فتقدّر قيمة أمبير القاطع فحسب.
